摘要:經(jīng)過多年發(fā)展,我國隧道施工技術(shù)有很大進步,特別是在不良地質(zhì)處置技術(shù)的應(yīng)用方面,較好地解決了復(fù)雜條件下的山嶺隧道施工難題,使得巖溶、巖體變形等不良地質(zhì)得到有效處理。本文就山嶺隧道施工予以概述,探究了山嶺隧道施工不良地質(zhì),并對不良地質(zhì)處置技術(shù)展開詳述,希望對山嶺隧道施工有所幫助。

關(guān)鍵詞:復(fù)雜條件;山嶺隧道;不良地質(zhì);處置技術(shù)

在我國,山嶺區(qū)域的地質(zhì)條件相對復(fù)雜,山嶺隧道施工也受到各類不良地質(zhì)的阻礙,為此,要重視山嶺隧道不良地質(zhì)的研究,積極探索高效安全的處置技術(shù),充分利用超前支護、噴漿料攪拌等處置技術(shù),還要重視隧道施工安全管理,切實提高山嶺隧道施工整體效益。

1山嶺隧道施工概述

在路橋工程及貫穿隧道施工過程中,一定要保證山嶺隧道的施工質(zhì)量,這對于整個工程而言至關(guān)重要。在進行山嶺隧道施工時,涉及很多流程,其中包括周邊環(huán)境、地勢形貌和水文特點等方面的勘察工作,相關(guān)工作人員需要熟練掌握相關(guān)內(nèi)容。在正式開始施工之前,需要根據(jù)實際工況制訂一套合理的山嶺隧道施工方案,具體內(nèi)容如下:第一,施工的主要目的是將隧道貫穿,以提高交通的便利性,改善運輸效率,同時還需要做好鋪設(shè)工作。第二,山嶺隧道施工場所地勢通常比較復(fù)雜,大多為山嶺地區(qū),地勢十分險要,施工條件很差,施工難度遠超普通隧道施工,施工進度不能得到有效的保障,為山嶺隧道設(shè)計及施工人員帶來了巨大的困難和挑戰(zhàn)。第三,在進行山嶺隧道施工時,需要結(jié)合施工特點,選擇合理的施工技術(shù),提高施工管理水平,在了解地理特點和其他重要內(nèi)容等不良地質(zhì)的基礎(chǔ)上,保證隧道施工技術(shù)的可行性,確保山嶺隧道施工效率及質(zhì)量。

2復(fù)雜條件下山嶺隧道工程中的不良地質(zhì)

2.1巖溶問題

巖溶問題會顯著增加隧道施工的難度,在地質(zhì)環(huán)境較差的區(qū)域,巖溶涉及的巖體和巖層通常是可溶的,然后在內(nèi)部和外部因素的作用下會發(fā)生一定程度的溶化。通常來說,溶化范圍較大,這種現(xiàn)象的產(chǎn)生與巖體和地質(zhì)特點等因素有著緊密的聯(lián)系。當?shù)叵滤枯^高,坡度適宜時,會大大提升巖溶的發(fā)育速度。此時在陡傾結(jié)構(gòu)處很難保證其正常發(fā)育,很容易加快巖體的溶化速度,對隧道施工造成嚴重的影響。經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)和實驗表明,較差的地質(zhì)環(huán)境會嚴重影響到隧道施工的進度,為了避免這種情況,應(yīng)當盡可能地控制巖溶和巖土的溶化速度,保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在山嶺隧道工程中,各類不良地質(zhì)對山嶺隧道的影響程度如圖1所示。

2.2軟圍巖大變形

在復(fù)雜山嶺地質(zhì)條件下,軟圍巖大變形是比較常見的隧道工程問題,會對施工進度造成不可忽視的影響。通常來說,軟圍巖大變形涉及的巖石層硬度較低,結(jié)構(gòu)較軟,在巖體和水分的作用下,會進一步降低相關(guān)巖石和土層的硬度(即為軟化)。此時在外界荷載的作用下,巖石層等很容易出現(xiàn)變形,一旦變形程度過大,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性就會變差,阻礙隧道施工的正常進行,增加很多安全隱患。在此過程中,軟圍巖產(chǎn)生變形還會引發(fā)其他位置的變形,如果施工位置變形程度較大,甚至會引發(fā)隧道塌方事故,對隧道施工方造成巨大的人員及經(jīng)濟損失。

3常用不良地質(zhì)處置技術(shù)分析

在山嶺隧道工程中,巖溶、軟圍巖大變形等不良地質(zhì)問題會對隧道施工進度及安全帶來較大挑戰(zhàn),這也是施工難點之一,隧道施工單位要切實掌握不良地質(zhì)處置技術(shù),有效提高山嶺隧道施工的安全性及經(jīng)濟效益。

3.1塌方崩破處置技術(shù)

相關(guān)內(nèi)容分為以下幾個方面:首先,應(yīng)當提前做好排抗性滑樁工作,保證相關(guān)路線和軸線的質(zhì)量,能夠有效降低洞口開挖對施工進度的影響,防止下滑幅度過大而引發(fā)安全事故,延緩施工進度。其次,在施工過程中將通口距離和相關(guān)角度控制在一個合理的范圍之內(nèi),原則上應(yīng)當盡量避免洞口位置偏后,同時還需要選擇合適的仰坡高度,保證高度設(shè)計的合理性,在此過程中盡量避免采用仰坡開挖的方式。還應(yīng)該注意做好堵排水工作,當水量過多時能夠及時將多余的水排出,避免在開挖洞口的過程中因蓄水而導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性被破壞。相關(guān)人員還應(yīng)當做好洞頂數(shù)據(jù)的采集工作,主要是土層結(jié)構(gòu)和水量分布特點等方面的內(nèi)容,如果發(fā)現(xiàn)在處理水稻的過程中出現(xiàn)蓄水現(xiàn)象,此時應(yīng)當對水田進行調(diào)整,將其轉(zhuǎn)化為旱田。最后,為避免隧道爆破振動程度過大,對當?shù)丨h(huán)境造成破壞,影響周邊居民的正常生活,相關(guān)部門應(yīng)做好振動檢測工作,發(fā)現(xiàn)振動不合理的情況時應(yīng)當及時上報,對其進行調(diào)整,將振動速度控制在一個合理的范圍,在爆破過程中優(yōu)先選擇機械設(shè)備作業(yè),遇到一些特殊情況時再考慮使用崩破技術(shù)。

3.2超前支護施工技術(shù)

根據(jù)工程要求,在現(xiàn)場設(shè)計的過程中,相關(guān)人員需要考慮地質(zhì)特點、水文環(huán)境和工作面等因素,當需要跟進工作面時,可以通過臨時管縫錨網(wǎng)等方式來實現(xiàn)。當巖層段的穩(wěn)定性較差時,應(yīng)選擇全斷面一次爆破的方式來實現(xiàn)掘進。為了保證施工效率,可配合使用長錨索和錨網(wǎng)等設(shè)備,采取平行作業(yè)的方式,工作面和澆灌支護需要有一定的距離,通常為30m左右,在一些特殊地帶可以考慮引進超前管棚支護,構(gòu)建一個穩(wěn)定的永久性支護。在進行支護的過程中,注意事項如下:首先,全斷面混凝土的方式適用于穩(wěn)固白云巖,在進行噴射時選擇一個合適的掘進面,在此基礎(chǔ)上采用平行施工的方式,避免噴射角度過大或者過小,進而實現(xiàn)對于混凝土厚度的控制,及時清理雜物,改善施工質(zhì)量;其次,全斷面錨網(wǎng)噴支護適用于不穩(wěn)固巖層,在進行設(shè)備選擇時,優(yōu)先選用錨網(wǎng)臺車,在此過程中會用到開縫式錨桿,其具體參數(shù)(如間距、型號、網(wǎng)格等)根據(jù)實際工程要求進行選擇。

3.3噴漿料攪拌技術(shù)

攪拌機是比較常見的漿料攪拌設(shè)備,在此過程中,工作人員需要根據(jù)工程要求進行精密的計算,將材料配比控制在一個合理的范圍之內(nèi),允許一定的誤差存在,通常來說誤差率不應(yīng)當超過1%。相關(guān)內(nèi)容如下:首先,在施工過程中通常會用到混凝土,并將其用于山嶺隧道的建設(shè)工作,在使用前相關(guān)人員應(yīng)當做好質(zhì)量檢測工作,經(jīng)多次檢驗合格后才可以投入使用。一般來說,當混凝土的出廠日期過長時(3個月左右),一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格的現(xiàn)象,則不得將其用于山嶺隧道施工,應(yīng)及時更換質(zhì)量可靠的材料;對于施工用到的砂礫和水泥,相關(guān)人員應(yīng)做好抽樣檢測工作,并將其送到專業(yè)的質(zhì)檢機構(gòu)進行分析。其次,在制造混凝土試塊的過程中,應(yīng)選擇合理的配合比并及時做好檢測工作。與此同時,相關(guān)部門還需要給出可靠的基準配合比,對施工人員的操作起到一定的規(guī)范和指導(dǎo)作用,切實保證隧道工程的施工效率及效益。

3.4重視安全施工管理機制

為有效應(yīng)對復(fù)雜的山嶺隧道施工條件,應(yīng)從技術(shù)、環(huán)境、設(shè)備等方面入手,提高隧道施工過程的安全性。具體措施如下:一是要制定合理的施工責任機制,明確隧道工程各施工方的責任和義務(wù),及時排除一切可能存在的安全隱患,例如在山嶺地質(zhì)勘探過程中考慮不夠全面,隧道施工安全措施落實不到位等,切實為隧道施工安全著想,有效降低隧道施工事故概率;二是要提高安全管理模式的精細化水平,對潛在安全隱患進行細致分析,保證分析的全面性。當山嶺隧道施工環(huán)境尤其復(fù)雜時,落實安全管理工作尤為關(guān)鍵,避免因隧道安全事故而影響施工進度及安全,而提高安全管理模式的精細化水平能夠有效地解決該問題。在此過程中做好整體規(guī)劃,責任分工明確,加強監(jiān)管力度,處理好人員調(diào)動、設(shè)備使用和技術(shù)選擇這三者的關(guān)系,以達到隧道施工進度及質(zhì)量要求。

4結(jié)語

綜上所述,在進行山嶺隧道施工的過程中涉及的工況十分復(fù)雜,此時相關(guān)人員可以從地質(zhì)特點和處置技術(shù)等方面入手,做好整個工程的施工分析工作,了解掌握地質(zhì)相關(guān)內(nèi)容,重視巖溶和軟圍巖大變形對施工進度的影響,采取合理的方法控制其溶解速度,在進行處置技術(shù)的分析和選擇時,主要是從支護施工工藝、噴料攪拌和安全管理等方面入手,對復(fù)雜工況(尤其是地質(zhì)環(huán)境較差時)進行合理的分析,全面考慮隧道工程問題,及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并及時采取措施將其排除,確保山嶺隧道施工進度及安全,創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]葛雨晨,徐林生.復(fù)雜條件下山嶺隧道施工不良地質(zhì)及處置技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2018(10):148-149.

[2]葛雨晨.復(fù)雜條件下山嶺公路隧道施工安全保障關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用研究[D].重慶交通大學(xué),2018.

[3]張偉.山嶺公路隧道施工安全風險管理研究[D].長安大學(xué),2017.

[4]《中國公路學(xué)報》編輯部.中國隧道工程學(xué)術(shù)研究綜述•2015[J].中國公路學(xué)報,2015,28(05):1-65.

[5]劉保國,沈銘龍,馬強.模糊網(wǎng)絡(luò)分析法在公路山嶺隧道施工風險分析中的應(yīng)用[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2014(S1):2861-2869.